高中数学必修五基本不等式题型(精编)复习过程
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寒假必修五复习二---不等式1、 不等式的性质:(1) 同向不等式可以相加;异向不等式可以相减:若,则(若,则),但异向不等式不可以相加;同向不等式不可以相减;(2) 左右同正不等式:同向的不等式可以相乘,但不能相除;异向不等式可以相除,但不能相乘:若,则(若,则);(3) 左右同正不等式:两边可以同时乘方或开方:若,则或;(4)若,,则;若,,则。
如(1)对于实数中,给出下列命题:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧,则。
其中正确的命题是______(答:;(2)已知,,则的取值范围是______(3)、已知函数,满足,,那么的取值范围是 .(3)已知,且则的取值范围是______不等式大小比较的常用方法:(1)作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果;(2)作商(常用于分数指数幂的代数式);(3)分析法;(4)平方法;(5)分子(或分母)有理化;(6)利用函数的单调性;(7)寻找中间量或放缩法;(8)图象法。
其中比较法(作差、作商)是最基本的方法。
如(1)设,比较的大小2)设,,,试比较的大小(3)比较1+与的大小3. 利用重要不等式求函数最值时,你是否注意到:“一正二定三相等,和定积最大,积定和最小”如(1)下列命题中正确的是A、的最小值是2B、的最小值是2C、的最大值是D、的最小值是(2)若,则的最小值是______(答:);(3)正数满足,则的最小值为______(答:);4. 常用不等式有:(1) (根据目标不等式左右的运算结构选用)(2) (2)a、b、c R,(当且仅当时,取等号);(3) 若,则(糖水的浓度问题)。
如如果正数、满足,则的取值范围是_________5、证明不等式的方法:比较法、分析法、综合法和放缩法(比较法的步骤是:作差(商)后通过分解因式、配方、通分等手段变形判断符号或与1的大小,然后作出结论。
).常用的放缩技巧有:如(1)已知,求证:;(2) 已知,求证:;(3)已知,且,求证:;(4) 若a、b、c是不全相等的正数,求证:;(5)若,求证:;(7) 已知,求证:;(8)求证:。
专题基本不等式【知识导图】【目标导航】1.记住基本不等式;2.会用基本不等式证明简单的不等式;3.会用基本不等式求代数式的最值.【重难点精讲】重点一、重要不等式当a、b是任意实数时,有a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时,等号成立.重点二、基本不等式当a>0,b>0时有ab≤a+b2,当且仅当a=b时,等号成立.重点三、基本不等式与最值已知x、y都是正数.(1)若x+y=s(和为定值),则当x=y时,积xy取得最大值.(2)若xy=p(积为定值),则当x=y时,和x+y取得最小值.重点四、基本不等式与最值x +y =s (定和)⇒xy ≤s 24(当且仅当x =y 时取等号) xy =p (定积)⇒x +y ≥2p (当且仅当x =y 时取等号)【典题精练】考点1、利用基本不等式求函数的最值例1.函数1(2)2y x x x =+>-的最小值为__________. 【答案】4【解析】∵2x >,∴20x ->.∴111(2)22(2)24222y x x x x x x =+=-++≥-⨯+=--- ,当且仅当122x x -=-,即3x =时等号成立.∴函数1(2)2y x x x =+>-的最小值为4. 答案:4考点点睛:1.利用基本不等式求最值,必须按照“一正,二定,三相等”的原则,即(1)一正:符合基本不等式a +b 2≥ab 成立的前提条件,a >0,b >0; (2)二定:化不等式的一边为定值;(3)三相等:必须存在取“=”号的条件,即“=”号成立.以上三点缺一不可.2.若是求和式的最小值,通常化(或利用)积为定值;若是求积的最大值,通常化(或利用)和为定值,其解答技巧是恰当变形,合理拆分或配凑因式. 考点2、变形技巧:“1”的代换例2.【浙江省七彩联盟2018-2019学年第一学期高三11月期中】若正数a ,b 满足121a b +=,则2b a+的最小值为( )A .42B .82C .8D .9 【答案】D【解析】0a Q >,0b >,且121a b +=, 则2212252549b b a ab a a b ab ⎛⎫⎛⎫+=++=++=≥+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 当且仅当22ab ab =即13a =,3b =时取等号. 故选D .考点点睛:1.应用基本不等式求最值时,经常要对所给式子进行变形,配凑,变形的目标是能配凑出“和”或“积”为定值的条件.2.若条件式是ax +by =c (a ,b ,c 都是正常数),常常进行常数代换(或乘除常数).如x +y =1(x >0,y >0)求1x+2y 的最值时,可以将1=x +y,2=2(x +y )代入,也可以变形1x +2y =(1x +2y )·1=(1x +2y)·(xy ).两种方法本质相同,若已知条件为2x +y =3(x >0,y >0),求3x +2y 的最值时,可利用3x +2y =13(3x +2y)(2x +y )变形. 3.求二元函数最值时,可以用代入消元法转化,但要注意根据被代换的变量的范围,对保留下的变量的范围加以限制.考点3、忽视等号成立的条件而致误例3.已知正数x 、y 满足x +2y =1,求1x +1y 的最小值.【答案】3+2 2【解析】[错解]由1=x +2y ≥22xy ,得1xy ≥22, ∴1x +1y ≥21xy =2xy ≥42,即1x +1y 的最小值为42. [辨析]两个等号不能同时取到,前一个不等式等号成立的条件是x =2y =12,后一个不等式等号则是当x =y 时成立.[正解]∵x 、y 为正数,且x +2y =1.∴1x +1y =(x +2y )(1x +1y )=3+2y x +x y ≥3+22,当且仅当2y x =x y ,即当x =2-1,y =1-22时等号成立. ∴1x +1y 的最小值为3+22.考点4、利用基本不等式比较数的大小例4.已知m =a +1a -2(a >2),n =22-b 2(b ≠0),则m 、n 之间的大小关系是 . 【答案】m >n 【解析】 ∵a >2,∴a -2>0.又∵m =a +1a -2=(a -2)+1a -2+2, ∴m ≥2a -2×1a -2+2=4,即m ∈[4,+∞). 由b ≠0,得b 2≠0,∴2-b 2<2,∴22-b 2<4,即n <4,∴n ∈(0,4).综上易得m >n .考点5、不等式的证明技巧—字母轮换不等式的证法例5.已知,,a b c 是全不相等的正实数,证明:3b c a a c b a b c a b c +-+-+-++>. 【答案】详见解析【解析】(方法一) ∵a,b,c 全不相等,∴,,b a c a c b a b a c b c 与与与全不相等 ∴b a a b +>2,c a a c +>2,c b b c+>2 三式相加得,b c c a a b a a b b c c+++++>6 ∴(1)(1)(1)b c c a a b a a b b c c+-++-++->3 即b c a a c b a b c a b c+-+-+-++>3 (方法二)要证b c a a c b a b c a b c+-+-+-++>3 只需证明111b c c a a b a a b b c c+-++-++->3 即证b c c a a b a a b b c c+++++>6 而事实上,由a,b,c 是全不相等的正实数,∴b a a b +>2,c a a c +>2,c b b c+>2 ∴b c c a a b a a b b c c+++++>6 ∴b c a a c b a b c a b c+-+-+-++>3得证考点点睛:证明不等式时,要注意观察分析其结构特征选取相应的证明方法.若不等式中字母具有轮换对称关系,则常常连用几个形式相同字母不同的不等式迭加获证.考点6、求参数的取值范围问题例6.【河南省开封市五县联考2019-2020学年高二上学期期末】已知0m >,0n >,141m n+=,若不等式22m n x x a +≥-++对已知的m ,n 及任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .[)8,+∞B .[)3,+∞C .(],3-∞D .(],8-∞ 【答案】D【解析】∵()1445n m m n m n m n m n ⎛⎫+=++=++⎪⎝⎭4529n m m n ≥+⨯=, 当且仅当4n m m n=时等号成立, ∴229x x a -++≤,即()222918a x x x ≤-+=-+,∴8a ≤.故选:D考点点睛:1.恒成立问题求参数的取值范围,常用“分离参数”转化为函数最值问题求解;2.解题思路来源于细致的观察,丰富的联想和充分的知识、技能的储备,要注意总结记忆.考点7、均值不等式在实际问题中的应用例7.如图,金砂公园有一块边长为2的等边ABC V 的边角地,现修成草坪,图中DE 把草坪分成面积相等的两部分,D 在AB 上,E 在AC 上.(Ⅰ)设AD x =,DE y =,求y 关于x 的函数关系式;(Ⅱ)如果DE 是灌溉水管,我们希望它最短,则DE 的位置应在哪里?请予以证明.【答案】(Ⅰ)2242(12)y x x x=+-≤≤;(Ⅱ)//DE BC ,且2DE =. 【解析】 (Ⅰ)在ADE V 中,222222cos60y x AE x AE x AE x AE =+-⋅⋅=+-⋅o ①, 又12ADE ABC S S =V V ,即11sin 6022sin 6024x AE ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅o o ,即2AE x=②, 将②代入①,得222222422y x x x x ⎛⎫=+-=+- ⎪⎝⎭, 又2x ≤,若1x <,则22AE x=>不符合题意,所以1x ≥, 因此2242(12)y x x x =+-≤≤; (Ⅱ)如果DE 是水管, 因为2242422y x x =+-≥-=, 当且仅当224x x=,即2x =时“=”成立, 故//DE BC ,且2DE =.。
一对一个性化辅导教案数学11-031 x‘ —4x >02 22 (x -1) (x -5x 6) :: 022x x -12x 1-0 3A (1,2) u (3,址)B(710,畑)C. (1,2) u (710,畑)D (1,2)123x—5 >2x 2 2x -32(2x-1)2(x-7)3(3_2x)(x-4)6 . 0211 2x —1 > J x +12 x + 2 < .x 2-12小x _3 x24log 。
2)一02x 4 c2e , x :: 2, log 3(x 2 -1),x —2,题型4:不等式恒成立问题1 2例1 :若关于x 的不等式一^ x+2x>mx 的解集是{x|0cxc2},则m 的值是 _______________________练习:一兀二次不等式 2ax bx 20的解集是 1 1(-一,—),则a b 的值是(2 3 A . 10 B -10 C.14 D .-142log a 3 :: 10 ::: a2 <3D 0®|a 1f (x) =f(x) 2例2:已知不等式x^(a 1)x a ::: 0,(1) __________________________________________________ 若不等式的解集为(1,3),则实数a 的值是______________________________________________________ 。
(2) ________________________________________________________ 若不等式在(1,3)上有解,则实数a的取值范围是________________________________________________ 。
(3)若不等式在(1,3)上恒成立,则实数a的取值范围是 _________________例3 :若一兀二次不等式ax2 -4x + a兰0的解集是R则a的取值范围是___________________ 。
高中数学必修五:基本不等式经典题型的解析
不等式在高考中是考得比较多的一个知识点,并且最后一道简答题肯定是与不等式有关的,但是除了最后一题,其它与不等式有关的题目,我们是务必要做对的,因为并没有那么难,因为你要上一个好的大学。
一、知识点:
二、题型解解题方法:
1、求最值:
1)凑项:
2)凑系数:
3)换元法:
4)凑系数法:当不能去等好号时,双钩函数的应用:
5)整体代换法:
6)基本公式的整体应用:
7)函数与不等式结合法:
8)平方法:
2、均值不等式的应用:
1)利用均值不等式证明不等式:
2)均值不等式与恒成立的问题:
3)均值不等式在比较大小中的应用:。
基本不等式知识点:1. (1)若R b a ∈,,则ab b a 222≥+ (2)若R b a ∈,,则222b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”)2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2(2)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+ (当且仅当b a =时取“=”) (3)若*,R b a ∈,则22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则12x x +≥ (当且仅当1x =时取“=”) 若0x <,则12x x+≤- (当且仅当1x =-时取“=”)若0x ≠,则11122-2x x x x x x+≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”)4.若0>ab ,则2≥+ab b a (当且仅当b a =时取“=”)若0ab ≠,则22-2a b a b a bb a b a b a +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”)5.若R b a ∈,,则2)2(222b a b a +≤+(当且仅当b a =时取“=”) 注意:(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. (2)求最值的条件“一正,二定,三取等”(3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用应用一:求最值例:求下列函数的值域(1)y =3x 2+12x 2(2)y =x +1x解:(1)y =3x 2+12x 2≥23x 2·12x 2= 6 ∴值域为[ 6 ,+∞)(2)当x >0时,y =x +1x ≥2x ·1x=2; 当x <0时, y =x +1x = -(- x -1x)≤-2x ·1x=-2 ∴值域为(-∞,-2]∪[2,+∞) 解题技巧技巧一:凑项例 已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。
高中数学《不等式》复习不 等 式 不等式的概念 不等关系 不等关系文字语言与符号语言的转换:大于、小于、不等于,不超过等 与不等式比较实数的大小 依据、比较方法 不等式不等式的性质:解证不等式问题的依据一元二次不等式:含有一个未知数,未知数的最高次数是2的不等式 一元二次 不等式及 其解法三个“二次”的关系:方程,函数,不等式 一元二次不等式的解法 三个二次之间的关系、含参数 求不等式的解集一元二次不等式问题 分式不等式及高次不等式的解法:转化法,穿根法二元一次 不等式 组 与简单的线性规划问题二元一次不等式 二元一次不等式 组 :解集,几何意义 组 与平面区域平面区域:以线定界,以点定域简单的线性 相关概念:约束条件,目标函数,可行解,可行域,最优解规划问题解法 图解法 应用种类:效益最大,利润最大,耗材最少基本不等式及其应用基本不等式:常见的变形,重要不等式链 应用:最值问题,比较实数的大小,不等式的证明专题一 ⇨不等关系与不等式的性质 (1)不等式的性质是比较数的大小,求代数式的取值范围,证明不等式等的主要依据.尤 其注意“同向不等式”才可加,运用可乘性(乘除、乘方)时一定要注意符号. (2)比较数的大小是主要题型之一,常见方法有作差法、作商法、介值法(a>b,b>c⇒ a>c), 注意解题过程中,配方、乘方、因式分解、配凑、放缩等技巧的运用. (3)证明不等式是常见题型,对于简单不等式的证明可直接由已知条件,利用不等式的 性质,通过对不等式变形得证. 对于不等式两边都比较复杂的式子,直接利用不等式的性质不易得证,可考虑将不等式 的两边作差,然后进行变形,根据条件确定每一个因式(式子)的符号,利用符号法则判断最 终的符号,完成证明. (4)求代数式的取值范围也是常见题型.解题时可借助性质、基本不等式、函数值域等 知识综合考虑,特别注意限制条件.例题 1 已知 a、b 为正实数,试比较 a + b 与 a+ b的大小. ba[分析] 利用作商法或作差法进行比较.[解析]ab 解法一:( + )-(a+b)baa =( -b)+( b -a)=a-b+b-ababa= a-ba- b = aba+ ba- b 2ab∵a、b 为正实数,∴ a+ b>0, ab>0,( a- b)2≥0,∴ a+ ba-b2≥0,当且仅当 a=b 时,等号成立,abab ∴+≥a+b.baab+bab 3+ a 3解法二:=a+ b ab a+ ba+ b a+b- ab =ab a+ b=a+b-ab =aba- b 2+ ab =1+aba- b 2 ≥1.ab当且仅当 a=b 时,等号成立.ab 又∵ + >0,a+b>0,∴ a + b ≥a+b.baba『规律总结』 作差法是比较两式大小最常用的方法,作商法是必要的补充,无论是作差还是作商,都要进行合理地变形,以利于比较.专题二 ⇨一元二次不等式的应用(1)直接求解一元二次不等式常与集合运算相结合.(2)抓住三个二次之间的关系是解决一元二次不等式问题的关键.(3)含参数的一元二次不等与恒成立问题是常见题型,关键是等价转化与合理分类.构造函数法与判别式、根与系数的关系是常见思考方向.(4)高次不等式、分式不等式要等价转化. 例题 2 已知函数 y=lg[(a2-1)x2+(a+1)x+1]的定义域是 R,求实数 a 的取值范围.[分析] 本题考查一元二次不等式与二次函数的关系,以及对数函数的性质.解题的关 键是由题意得出(a2-1)x2+(a+1)x+1>0 的解集是 R,从而转化为解决一元二次不等式问题.[解析] 由对数函数定义及题设条件,知(a2-1)x2+(a+1)x+1>0 的解集是 R. 当 a2-1=0 时,a=±1. 若 a=1,则不等式(a2-1)x2+(a+1)x+1>0 可化简为 2x+1>0,解得 x>-12,与已知矛 盾. 若 a=-1,则不等式(a2-1)x2+(a+1)x+1>0 可化简为 1>0,此式恒成立,符合题意. 当 a2-1≠0 时,根据题意,有a2-1>0 Δ= a+12-4a2-1<0,即a32a-2-1>20a-5>0a>1或a<-1 ,解得a>53或a<-1,即 a<-1,或 a>53.综上,a5 的取值范围是(-∞,-1]∪(3,+∞).『规律总结』 对有关复合函数的问题,我们往往采用“化复合函数为基本函数”的办法,使之一步步转化为我们熟知的题型.此题就是把一个复合函数求范围的问题转化为不等式恒成立的问题.专题三 ⇨简单的线性规划问题(1)求平面区域的面积通过“直线定界,特殊点定域”准确确定平面区域形状及分界点是解题关键,割补计算是主要方法.(2)线性规划问题求解方法是图解法.关键环节是:图形尽量准确,注意目标函数对应直线与图形边界线斜率大小关系,弄清所求最值与“目标函数”直线纵截距关系.(3)非线性目标函数最值,关键搞清“目标函数”表达式的几何意义.(4)整点问题,特别注意最优解不是边界点的找法.(5)含参数的问题.若约束条件中含有参数:此时可行域是可变的,应分情况作出可行域,结合条件求出不同情况下的参数值.若目标函数中含有参数:此时目标函数对应的直线是可变的,如果斜率一定,则对直线作平移变换;如果斜率可变,则要利用斜率与倾斜角间的大小关系分情况确定最优解的位置,从而求出参数的值.(6)实际应用问题,解答时关键是读懂题意,准确设出变量,抓住体现不等关系的词语列出不等式组与目标函数.确定最优解时,注意实际意义. x+y≤4 例题 3 :若变量 x、y 满足约束条件x-y≤23x-y≥0,则 3x+y 的最大值是__10__.[解析] 首先根据题意所给的约束条件画出其表示的平面区域如下图所示,然后根据图 象可得:目标函数 z=3x+y 过点 B(3,1)时 z 取得最大值,即 zmax=3×3+1=10,故应填 10.『规律总结』 求目标函数的最值一般采用图解法:①求二元一次函数 z=ax+by(ab≠0)的最值,将函数 z=ax+by 转化为直线的斜截式:y=-abx+zb,通过求直线的截距zb的最值间接求出z的最值.一般地,当b>0时,截距z b取最大值时,z 取最大值;截距zb取最小值时,z 也取最小值;当 b<0 时,截距zb取最大值时,z取最小值;截距zb取最小值时,z 取最大值.②目标函数 z=ax+by+c 的最值的求解,可先求 ax+by 的最值,再求 z=ax+by+c的最值.专题四 ⇨基本不等式基本不等式的常见应用有:求最值、证明不等式、比较数的大小,解题关键是注意“一正、二定、三相等”的条件和合理变形、配凑、等价转化.例题 4 已知 x、y 都是正实数,且 x+y-3xy+5=0,求 xy 的最小值.[分析] 合理变形,但应注意等号成立的条件.[解析] ∵x+y-3xy+5=0∴3xy=x+y+5≥2 xy+5,∴3xy-2 xy-5≥0,∴( xy+1)(3 xy-5)≥0,∴ xy≥53,即 xy≥295,等号成立的条件是 x=y=53, 故 xy 的最小值是295. 专题五 ⇨不等式与函数、方程的问题 例题 5 设 a∈R,关于 x 的一元二次方程 7x2-(a+13)x+a2-a-2=0 有两个实根 x1、 x2,且 0<x1<1<x2<2,求 a 的取值范围. [分析] 令 f(x)=7x2-(a+13)x+a2-a-2,它的图象是开口向上的抛物线,它在(0,1) 和(1,2)区间内与 x 轴相交,则有 f(0)>0,f(1)<0,f(2)>0,所以只需解关于 a 的不等式组f 0 >0 f 1 <0 f 2 >0,即可求得 a 的取值范围.[解析] 设 f(x)=7x2-(a+13)x+a2-a-2,图象如图.∵x1、x2 是方程 f(x)=0 的两个实根, 且 0<x1<1,1<x2<2.f 0 >0 ∴f 1 <0f 2 >0 a2-a-2>0 ⇒ 7- a+13 +a2-a-2<028-2 a+13 +a2-a-2>0 a2-a-2>0 ⇒ a2-2a-8<0a2-3a>0 a<-1,或a>2 ⇒ -2<a<4a<0,或a>3⇒ -2<a<-1,或 3<a<4. ∴a 的取值范围是{a|-2<a<-1,或 3<a<4}. 『规律总结』 设一元二次方程 ax2+bx+c=0(a>0)对应的二次函数为 f(x)=ax2+bx +c(a>0).结合图象可得:Δ>0 (1)方程 f(x)=0 在区间(-∞,k)内有两个不等的实根,则有 -2ba<k f k >0k 为常数,Δ=b2-4ac,以下同).(其中Δ>0 (2)方程 f(x)=0 在区间(k,+∞)内有两个不等的实根,则有 -2ba>k.f k >0(3)方程 f(x)=0 有一根大于 k,另一根小于 k,则有 f(k)<0. (4)方程 f(x)=0 在区间(k1,k2)内有且只有一根(不包括重根),则有 f(k1)·f(k2)<0(k1、 k2 为常数,以下同). (5) 方 程 f(x) = 0 在 区 间 (k1 , k2) 内 有 两 个 不 等 的 实 根 , 则 有Δ>0k1<-2ba<k2.f k1 >0,且f k2 >0 Δ>0 (6)方程 f(x)=0 在区间(k1,k2)外有两个不等的实根,则有f k1 <0 .f k2 <0专题六 ⇨数学思想方法的应用 例题 6 解关于 x 的不等式 x2-ax-2a2<0(a∈R). [分析] 先将不等式左边分解因式,然后对两根的大小比较,分类求解不等式. [解析] 原不等式转化为(x-2a)(x+a)<0. 对应的一元二次方程的根为 x1=2a,x2=-a. (1)当 a>0 时,x1>x2, 不等式的解集为{x|-a<x<2a}; (2)当 a=0 时,原不等式化为 x2<0,无解; (3)当 a<0 时,x1<x2, 不等式的解集为{x|2a<x<-a}. 综上所述,当 a>0 时,原不等式的解集为{x|-a<x<2a}, 当 a=0 时,原不等式的解集为∅, 当 a<0 时,原不等式的解集为{x|2a<x<-a}. 『规律总结』 解含参数不等式需分类的情况:(1)二次项系数为字母且没有给出具体范围时,要分大于 0、等于 0、小于 0 三类讨论. (2)利用单调性解题时,抓住使单调性变化的参数值,进行讨论. (3)对应方程的根无法判断大小时,要分类讨论. (4)若判别式含参数,则在确定解的情况时需分Δ>0、Δ=0、Δ<0 三种情况进行讨论. 例题 7 若不等式 x2+ax+3-a>0 对于满足-2≤x≤2 的一切实数 x 恒成立,求实数 a的取值范围. [分析] 因为(x-1)的符号不确定,所以参变量 a 不能分离,只好研究二次函数 y=x2+ax+3-a. [解析] 设 f(x)=x2+ax+3-a,其函数图象为开口向上的抛物线,要使得对于满足-2≤x≤2 的一切实数 x 恒有 f(x)>0,只需满足: (1)Δ=a2-4(3-a)<0;Δ=a2-4 3-af 2 =7+a>0(2)-a2>2≥0Δ=a2-4 3-a ≥0f -2 =7-3a>0,或-a2<-2,解(1)(2)得,当-7<a<2 时,不等式 x2+ax+3-a>0 对于满足-2≤x≤2 的一切实数 x恒成立.『规律总结』 一元二次不等式恒成立可以转化为判别式Δ和开口方向应满足不等式组,也可利用函数最值进行转化,即转化为求函数的最值问题.第三章 学业质量标准检测一、选择题(本大题共 12 个小题,每小题 5 分,共 60 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设 M=2a(a-2)+7,N=(a-2)(a-3),则有( A )A.M>NB.M≥NC.M<ND.M≤N[解析] M-N=(2a2-4a+7)-(a2-5a+6)=a2+a+1=(a+12)2+34>0,∴M>N.故选 A.2.设集合 A={x|(x+1)(x-2)<0},集合 B={x|1<x<3},则 A∪B=( A )A.{x|-1<x<3}B.{x|-1<x<1}C.{x|1<x<2}D.{x|2<x<3}[解析] A={x|-1<x<2},B={x|1<x<3},∴A∪B={x|-1<x<3},选 A.3.若 a>b>c,则下列不等式成立的是( B )A.a-1 c>b-1 cB.a-1 c<b-1 cC.ac>bcD.ac<bc[解析] ∵a>b>c,∴a-c>b-c>0,11 ∴a-c<b-c,故选 B.4.不等式1x<12的解集是( D )A.(-∞,2)B.(2,+∞)C.(0,2)D.(-∞,0)∪(2,+∞)[解析] 因1x<12,得1x-12=22-xx<0,即 x(x-2)>0,解得 x<0 或 x>2,故选 D.5.不等式(x+5)(3-2x)≥6 的解集是( D )A.x|x≤-1,或x≥92B.x|-1≤x≤29C.x|x≤-92或x≥1D.x|-92≤x≤1[解析] 解法一:取 x=1 检验,满足排除 A;取 x=4 检验,不满足排除 B、C;∴选 D.解法二:原不等式化为:2x2+7x-9≤0,即(x-1)(2x+9)≤0,∴-92≤x≤1,选 D.6.(2018-2019 学年度吉林省德惠市实验中学高二月考)已知关于 x 的不等式 x2-ax+2a>0 在 R 上恒成立,则实数 a 的取值范围是( A )A.(0,8)B.(1,8)C.(0,10) [解析] 由题意得 a2-8a<0,D.(1,10)∴0<a<8,故选 A. 7.若关于 x 的不等式 2x2-8x-4-a≥0 在 1≤x≤4 内有解,则实数 a 的取值范围是(A)A.a≤-4B.a≥-4C.a≥-12D.a≤-12[解析] ∵y=2x2-8x-4(1≤x≤4)在 x=4 时,取最大值-4,当 a≤-4 时,2x2-8x-4≥a 存在解.故选 A.8.(2018-2019 学年度江西戈阳一中高二月考)设 f(x)=ex,0<a<b,若 p=f( ab),q=f(a+2 b),r= f a f b ,则下列关系正确的是( C )A.q=r<pB.p=r<qC.q=r>p [解析] f(x)=ex 是增函数,D.p=r>q∵0<a<b,∴ ab<a+2 b,∴f( ab)<f(a+2 b)∴p<q又 f(a+2 b)=ea+2 b= eab,f a f b = ea·eb= ea+b,∴r=q,故选 C.9.不等式(x-2a)(x+1)(x-3)<0 的解集为(-∞,-1)∪(3,4),则 a 的值为( D )A.-4B.-2C.4D.2[解析] 当 2a=4 时,用穿针引线法易知不等式的解集满足题意,∴a=2.10.下列函数中,最小值是 4 的函数是( C )A.y=x+4xB.y=sinx+si4nx(0<x<π) C.y=ex+4e-x(其中 e 为自然对数的底数)D.y=log3x+logx81 [解析] 当 x<0 时,y=x+4x≤-4,排除 A;∵0<x<π,∴0<sinx<1.y=sinx+si4nx≥4.但 sinx=si4nx无解,排除 B;ex>0,y=ex+4e-x≥4.等号在 ex=e4x即 ex=2 时成立.∴x=ln2,D 中,x>0 且 x≠1,若 0<x<1,则 log3x<0,logx81<0,∴排除 D.11.(2016·全国卷Ⅰ理,8)若 a>b>1,0<c<1,则( C )A.ac<bcB.abc<bacC.alogbc<blogacD.logac<logbc[解析] 对于选项 A,考虑幂函数 y=xc,因为 c>0,所以 y=xc 为增函数,又 a>b>1,所以 ac>bc,A 错.对于选项 B,abc<bac⇔(ba)c<ba,又 y=(ba)x 是减函数,所以 B 错.对于选项 D,由对数函数的性质可知 D 错,故选 C. 12.(2018-2019 学年度吉林省德惠市实验中学高二月考)函数 y=xx2-+12(x>1)的最小值是( A )A.2 3+2B.2 3-2C.2 3D.2[解析]y=xx2-+12=x-12+2 x-1 x-1+3=(x-1)+x-3 1+2,∵x>1,∴(x-1)+x-3 1+2≥2x-1·3 x-1+2=2 3+2,当且仅当 x-1=x-3 1,即(x-1)2=3,x-1= 3,x= 3+1 时,等号成立.二、填空题(本大题共 4 个小题,每个小题 5 分,共 20 分,将正确答案填在题中横线上)13.不等式 2x2+2x-4≤12的解集为__[-3,1]__.[解析] 不等式 2x2+2x-4≤12化为 2x2+2x-4≤2-1,∴x2+2x-4≤-1,∴x2+2x-3≤0,∴-3≤x≤1,∴原不等式的解集为[-3,1]. 14.函数 y=a1-x(a>0,a≠1)的图象恒过定点 A,若点 A 在直线 mx+ny-1=0(m、n>0)上,则1m+1n的最小值为__4__.[解析] 由题意知 A(1,1),∴m+n=1,∵m>0,n>0,∴1m+1n=(1m+1n)·1=(1m+1n)·(m+n)=nm+mn+2≥4.等号在nm=mn时成立,由mnm+ =mnn=1,得 m=n=12.∴1m+1n的最小值为 4.15.若mm2xx+-11<0(m≠0)对一切x≥4恒成立,则实数m1 的取值范围是__(-∞,-2)__.[解析] 依题意,对任意的 x∈[4,+∞),有 f(x)=(mx+1)(m2x-1)<0 恒成立,结合图象分析可知⎩⎪⎨⎪⎧m <0-1m<41m 2<4,由此解得m <-12,即实数m 的取值范围是(-∞,-12).16.某校今年计划招聘女教师a 名,男教师b 名,若a 、b 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2a -b ≥5a -b ≤2a <7,设这所学校今年计划招聘教师最多x 名,则x =__13__.[解析] 由题意得x =a +b ,如图所示,画出约束条件所表示的可行域,作直线l :b +a =0,平移直线l ,再由a ,b ∈N ,可知当a =6,b =7时,x 取最大值,∴x =a +b =13.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本题满分10分)若函数f (x )=lg(8+2x -x 2)的定义域为M ,函数g (x )=1-2x -1的定义域为N ,求集合M 、N 、M ∩N .[解析] 由8+2x -x 2>0,即x 2-2x -8<0, ∴(x -4)(x +2)<0, ∴-2<x <4. ∴M ={x |-2<x <4}. 由1-2x -1≥0,得x -3x -1≥0, ∴x <1或x ≥3. ∴N ={x |x <1或x ≥3}.∴M ∩N ={x |-2<x <1或3≤x <4}.18.(本题满分12分)不等式(m 2-2m -3)x 2-(m -3)x -1<0对一切x ∈R 恒成立,求实数m 的取值范围.[解析] 由m 2-2m -3=0,得m =-1或m =3. 当m =3时,原不等式化为-1<0恒成立; 当m =-1时,原不等式化为4x -1<0,∴x <14,故m =-1不满足题意.当m 2-2m -3≠0时,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧m 2-2m -3<0Δ=[-m -3]2+4m 2-2m -3<0,即⎩⎪⎨⎪⎧-1<m <3-15<m <3,∴-15<m <3.综上可知,实数m 的取值范围是-15<m ≤3.19.(本题满分12分)(2018-2019学年度福建莆田一中高二月考)解关于x 的不等式m 2x 2+2mx -3<0(m ∈R ).[解析] 当m =0时,原不等式化为-3<0,∴x ∈R . 当m ≠0时,原不等式化为(mx -1)(mx +3)<0, ∵m 2>0,∴(x -1m )(x +3m)<0.当m >0时,-3m <x <1m ,当m <0时,1m<x <-3m.综上所述,当m =0时,原不等式的解集为R ; 当m >0时,原不等式的解集为(-3m ,1m );当m <0时,原不等式的解集为(1m,-3m).20.(本题满分12分)某摩托车生产企业,上年度生产摩托车的投入成本为1万元/辆,出厂价为1.2万元/辆,年销售量为1 000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品档次,适度增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为x (0<x <1),则出厂价相应的提高比例为0.75x ,同时预计年销售量增加的比例为0.6x .已知年利润=(出厂价-投入成本)×年销售量.(1)写出本年度预计的年利润y 与投入成本增加的比例x 的关系式;(2)为使本年度的年利润比上年度有所增加,问投入成本增加的比例x 应在什么范围内?[解析] (1)依题意得y =[1.2×(1+0.75x )-1×(1+x )]×1 000×(1+0.6x )(0<x <1). 整理,得:y =-60x 2+20x +200(0<x <1). ∴本年度年利润与投入成本增加的比例的关系式为y =-60x 2+20x +200(0<x <1).(2)要保证本年度的年利润比上年度有所增加,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧y - 1.2-1×1 000>00<x <1,即⎩⎪⎨⎪⎧-60x 2+20x >00<x <1,解得:0<x <13,所以为保证本年度的年利润比上年度有所增加,投入成本增加的比例x 应满足0<x <13.21.(本题满分12分)若a <1,解关于x 的不等式axx -2>1 .[解析] a =0时,不等式的解集为∅,ax x -2>1⇔a -1x +2x -2>0 ⇔[(a -1)x +2](x -2)>0. ∵a <1,∴a -1<0. ∴化为(x -21-a)(x -2)<0, 当0<a <1时,21-a >2,∴不等式的解为2<x <21-a ;当a <0时,1-a >1, ∴21-a<2, ∴不等式解为21-a<x <2,∴当0<a <1时,不等式解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2<x <21-a ;当a <0时,不等式解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |21-a <x <2;当a =0时,解集为∅. 22.(本题满分12分)已知关于x 的方程(m +1)x 2+2(2m +1)x +1-3m =0的两根为x 1、x 2,若x 1<1<x 2<3,求实数m 的取值范围.[解析] 设f (x )=(m +1)x 2+2(2m +1)x +1-3m ,显然m +1≠0. (1)当m +1>0时,可画简图:则⎩⎪⎨⎪⎧ m +1>0f 1<0f 3>0,即⎩⎪⎨⎪⎧ m >-1m <-2m >-89,不等式组无解.(2)当m +1<0时,可画简图:则⎩⎪⎨⎪⎧m +1<0f 1>0f 3<0,即⎩⎪⎨⎪⎧m <-1m >-2m <-89.得-2<m <-1.由(1)、(2)知m 的取值范围是(-2,-1).。
基本不等式【知识梳理】.重要不等式当,是任意实数时,有+≥,当且仅当=时,等号成立..基本不等式()有关概念:当,均为正数时,把叫做正数,的算术平均数,把叫做正数,的几何平均数.()不等式:当,是任意正实数时,,的几何平均数不大于它们的算术平均数,即≤,当且仅当=时,等号成立.()变形:≤,+≥(其中>,>,当且仅当=时等号成立).【常考题型】题型一、利用基本不等式证明不等式【例】已知,,∈,求证:++≥++.[证明]由基本不等式可得:+=()+()≥,同理:+≥,+≥,∴(+)+(+)+(+)≥++,从而++≥++.【类题通法】.利用基本不等式证明不等式,关键是所证不等式中必须有“和”式或“积”式,通过将“和”式转化为“积”式或将“积”式转化为“和”式,从而达到放缩的效果..注意多次运用基本不等式时等号能否取到.【对点训练】.已知,是正数,求证≤.证明:∵>,>,∴+≥>,∴≤=,即≤(当=时取“=”).题型二、利用基本不等式求最值【例】()已知,>,且+=,求的最大值.()已知>,求()=+的最小值;()设>,>,且+=,求+的最小值.[解]()∵,>且+=,所以由基本不等式可得≤==,当且仅当==时,取到最大值.∴的最大值为.()∵>,∴->,>,于是()=+=-++≥+=,当且仅当-=即=时,()取到最小值.()法一:∵>,>+=,∴+=+=++≥+=+,当且仅当=,即=时,等号成立,解得=-,=-,∴当=-,=-时,+有最小值+.法二:+=·=(+)=++≥+=+,以下同解法一.【类题通法】.利用基本不等式求最值,必须按照“一正,二定,三相等”的原则,即()一正:符合基本不等式≥成立的前提条件,>,>;()二定:化不等式的一边为定值;()三相等:必须存在取“=”号的条件,即“=”号成立.以上三点缺一不可..若是求和式的最小值,通常化(或利用)积为定值;若是求积的最大值,通常化(或利用)和为定值,其解答技巧是恰当变形,合理拆分项或配凑因式.【对点训练】.()已知+=,求+的最小值;()已知>,>,且+=,求的最大值.。
2012.3.264.公式: 1.两实数大小的比较⎪⎩⎪⎨⎧<-⇔<=-⇔=>-⇔>0b a b a 0b a b a 0b a b a 一. 不等式(精简版)3.基 本不等式定理⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧-≤+⇒<≥+⇒>≥+⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+≤+≥+⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧+≤⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤+≥+≥+2a 1a 0a 2a 1a 0ab ,a (2b aa b )b a (2b a ab 2b a 2b a ab 2b a ab )b a (21b a ab 2b a 2222222222倒数形式同号)分式形式根式形式整式形式1122a b a b --+≤≤≤+2.不等式的性质:8条性质.3.解不等式(1)一元一次不等式 (2)一元二次不等式:一元二次不等式的求 解流程:一化:化二次项前的系数为正数. 二判:判断对应方程的根. 三求:求对应方程的根.⎪⎪⎨⎧<<>>≠>)0a (bx )0a (a bx )0a (b ax四画:画出对应函数的图象.五解集:根据图象写出不等式的解集. (3)解分式不等式:高次不等式:(4)解含参数的不等式:(1) (x – 2)(ax – 2)>0(2)x 2 –(a +a 2)x +a 3>0;(3)2x 2 +ax +2 > 0;注:解形如ax 2+bx+c>0的不等式时分类讨论的标准有:1、讨论a 与0的大小;2、讨论⊿与0的大小;3、讨论两根的大小;二、运用的数学思想:1、分类讨论的思想;2、数形结合的思想;3、等与不等的化归思想(4)含参不等式恒成立的问题:⎪⎩⎪⎨⎧用图象分离参数后用最值函数、、、321例1.已知关于x 的不等式在(–2,0)上恒成立,求实数a 的取值范围. 例2.关于x 的不等式22(3)210x a x a +-+-<)1(log 22++-=ax ax y ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧≠≤⋅⇔≤>⋅⇔>0)x (g 0)x (g )x (f 0)x (g )x (f 0)x (g )x (f 0)x (g )x (f 0)())((21>---n a x a x a x对所有实数x ∈R 都成立,求a 的取值范围.(5)一元二次方程根的分布问题:方法:依据二次函数的图像特征从:开口方向、判别式、对称轴、函数值三个角度列出不等式组,总之都是转化为一元二次不等式组求解. 二次方程根的分布问题的讨论:20,31xx a x x >≤++恒成立,例3.若对任意则 的取值范围.a()02f kbka>⎧⎪⎪-<⎨⎪∆>⎪⎩1.x1< x2< k()02f kbka>⎧⎪⎪->⎨⎪∆>⎪⎩2.k < x1< x()0f k<3.x1< k < x24.k1 < x1 < x2 < k25.x1 < k1 < k2 < x21212()0()002f k f k b k k a >⎧⎪>⎪⎪⎨∆>⎪⎪<-<⎪⎩12()0()0f k f k >⎧⎨>⎩6.k 1 <x 1 < k 2 < x 2< k 3122()0()0()0f k f k f k >⎧⎪<⎨⎪>⎩ 4解线性规划问题的一般步骤:第一步:在平面直角坐标系中作出可行域; 第二步:在可行域内找到最优解所对应的点;第三步:解方程的最优解,从而求出目标函数的最大值或最小值。
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含参数的一元二次不等式的解法解含参数的一元二次不等式,通常情况下,均需分类讨论,那么如何讨论呢?对含参一元二次不等式常用的分类方法有三种:一、按2x 项的系数a 的符号分类,即0,0,0<=>a a a ;例1 解不等式:()0122>+++x a ax分析:本题二次项系数含有参数,()044222>+=-+=∆a a a ,故只需对二次项 系数进行分类讨论.解:∵()044222>+=-+=∆a a a解得方程 ()0122=+++x a ax 两根,24221a a a x +---=aa a x 24222++--=∴当0>a 时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<++-->a a a x a a a x x 242242|22或当0=a 时,不等式为012>+x ,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧>21|x x当0<a 时, 解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<<++--a a a x a a a x 242242|22例2 解不等式()00652≠>+-a a ax ax分析 因为0≠a ,0>∆,所以我们只要讨论二次项系数的正负。
解 ()()032)65(2>--=+-x x a x x a∴当0>a 时,解集为{}32|><x x x 或;当0<a 时,解集为{}32|<<x x 二、按判别式∆的符号分类,即0,0,0<∆=∆>∆;例3 解不等式042>++ax x分析 本题中由于2x 的系数大于0,故只需考虑∆与根的情况。
高中数学必修五基本不等式题型(精编)
高中数学必修五基本不等式题型(精编)
变
2.下列结论正确的是 ( )
A .若a b >,则ac bc >
B .若a b >,则22a b >
C .若a c b c +<+,0c <,则a b >
D .若a b >,则a b > 3. 若m =(2a -1)(a +2),n =(a +2)(a -3),则m ,n 的大小关系正确的是
例2、解下列不等式
(1)2230x x --≥ (2)2280x x -++>
(3)
405x x ->- (4)405x x -≥-
(5)112x ≥ (6)已知R a ∈,解关于x 的不等式()()01<--x x a .
变、若不等式02<--b ax x 的解集为{}32<<x x ,则=+b a
变
补.下列各函数中,最小值为2的是 ( )
A .1y x x =+
B .1sin sin y x x =+,(0,)2x π∈
C .222y x =
+ D .1y x x =+- 变
1. 若21x y +=,则24x y +的最小值是______
2.
3. 如果正数a 、b 满足3++=b a ab ,则ab 的取值范围是_________,a+b 的取值范围是_________. 例5、
1. 积为定值
(1)函数1y x x
=+
(x >0)的最小值是 . (2)设2a >,12
p a a =+-的最大值是 . (3)函数1y x x =+ (x <0)的最小值是 . (4)
变、 (1)2232x y x +=
+的最小值是 .
(2)
. 2. 和为定值
(1)
,y=x(4-x) 的最大值是 . (2)
, 的最大值是 . 例6、“1”的妙用
1.
2.已知正数,x y 满足21x y +=,则
y
x 11+的最小值为______。